JPH0394080A - 高摩擦ローラの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、例えば紙送りローラなどに好適な高摩擦ロー
ラの製造方法に関し，特に、金属の円筒体の外周面に均
一で微細な凸部を欠損なく形成することができる方法に
関する。

「従来の技術」 Ｘ−Ｙプロッタ、ファックス、コピーなどの機械におい
ては、紙を所定の寸法で極めて正確に送り出すために、
紙送りローラが用いられている。この様な紙送りローラ
としては、寸法精度が高く、弾性変形を起こさず、紙を
確実にグリップし耐摩耗性の高いものが望まれる。

このような紙送りローラの一例として、特開昭６０−２
３２４８号には、ステンレス鋼板の表面にエッチングに
よって微小突起を形成し、この鋼板をスパイラル状に巻
いて接合し、筒状に形成してなる紙送りローラが開示さ
れている。

しかしながら、この紙送りローラは、表面に微小突起を
形成するため、フォトエッチングなどの複雑な工程が必
要となり、コストが高くつく。また、鋼板を巻いて接合
することにより筒状に成形するので、十分な寸法精度が
得られないという問題点があった。

本発明者らは、上記の問題点を解決するため、金属の円
筒体の表面に、直接、エッチング処理を施したり、ある
いはエッチング処理と機械的加工を組み合わせて施すこ
とにより、微細な凸部を形成する方法を考え付いた。こ
のように、金属の円筒体の表面を直接加工して凸部を形
成すれば、鋼板を巻いて筒状にする方法に比べて、寸法
精度の高いローラを得ることができる。

ところが、上記のように円筒体の表面をエッチング処理
する場合、円筒体が均一に腐食されず、円筒体の表面に
塗布したマスキング用の樹脂がエッチング処理中に剥れ
てしまうこともあるため、凸部がところどころ欠損した
り、凸部の径や高さが不揃いになるという問題が生しる
ことがわかった。この理由は、次のように考えられる。

第６図は、円筒体１１をエッチング液１２に浸漬した状
態を示す部分拡大図であるが、円筒体１１の表面には、
金属がイオン化（Ｍ”）して溶出するアノード極ｌ３と
なる部分と、エッチング液中の水素イ才ン（Ｈ”ｌが電
子ｅ一を受け取って水素ガス（Ｈ２）となって発生ずる
カソード極１４となる部分とが形成される。電子ｅ−は
、円筒体１１の内部でアノード極１３からカソード極１
４へと流れる。

この場合、カソード極ｌ４となる可能性のある部分は、
単一固溶体の場合、粒界、介在物などの電位が責の部分
であるが、この位置は腐食進行に伴なって変化するため
、円筒体１１が均一に腐食されない理由となっている。

また、エッチング処理中に円筒体１ｌの表面から水素ガ
スが発生し、この水素ガスがマスクキング用の樹脂を剥
してしまうことが多い。これらの理由から、凸部がとこ
ろどころ欠損したり、凸部の径や高さが不揃いになると
いう問題が生じると考えられる。

「発明が解決しようとする課題」 本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、金属の円筒体の表面に、エッチング
によって、均一で微細な凸部を欠損なく形成し、寸法精
度が高く、しかも紙などに対するグリップ力の強い高摩
擦ローラを製造する方法を提供することにある。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するため、本発明の高摩擦ローラの製造
方法は、内周面及び外周面を正確に加工した金属の円筒
体を形成し、この円筒体の外周面に樹脂をドット状に塗
布してマスキングし、この円筒体をエッチング処理して
外周面に微細な凸部を形成する方法であって、前記エッ
チング処理の際、円筒体の金属より電位が高い金属極を
接続しテ一緒ニエッチング液に浸漬することにより、円
筒体をアノードとし、金属極をカソードとすることを特
徴とする。

また、本発明のちう一つの高摩擦ローラの製造方法は、
内周面及び外周面を正確に加工した金属の円筒体を成形
し、この円筒体の外周面を機械的に加工して多数の微細
な凸部を形成し、これらの凸部の上面にのみ樹脂を塗布
してマスキングし、この円筒体をエッチング処理して前
記凸部を鋭く形成する方法であって、前記エッチング処
理の際、円筒体の金属より電位が高い金属極を接続して
−ｍ＆，ｍエッチング液に浸漬することにより、円筒体
をアノードとし、金属極をカソードとすることを特徴と
する。

更に、本発明の更にもう一つの高摩擦ローラの製造方法
は、内周面及び外周面を正確に加工された金属の円筒体
を形成し、この円筒体の外周面に樹脂を全面塗布し、こ
の円筒体の外周面を機械的に加工して、多数の微細な凸
部を形成すると共に、これらの凸部の上面にのみ前記樹
脂を残してマスギングし、エッチング処理して前記凸部
を鋭く形成する方法であって、前記エッチング処理の際
、円筒体の金属より電位が高い金属極を接続して一緒に
エッチング液に浸漬することにより、円筒体をアノード
とし、金属極をカソードとすることを特徴とする。

「作用」 本発明では内周面及び外周面を正確に加工した金属の円
筒体を用い、この円筒体の外周面にエッチング処理、又
はエッチング処理と機械的加工との絹み合わせを施すこ
とにより、円筒体の外周面に直接微細な凸部を形成する
ようにしたので、外径寸法及び同軸度を正確に出すこと
ができる。

そして、本発明では、上記エッチング処理に際して、円
筒体の金属より電位が高い金属極を接続して一緒にエッ
チング液に浸漬することにより、円筒体をアノードとし
、金属極をカソードとしたので、円筒体の表面を均一に
エッチングすることができる。また、水素ガスの発生は
常に金属極て生じるので、円筒体の表面で水素ガスが発
生ずることによってマスキング用の樹脂が剥離すること
が防止される。その結果、均一で微細な凸部を欠損なく
形成することができる。

こうして得られた高摩擦ローラは、寸法精度が高く、強
いグリップ力を有し、例えば、ｘ−Ｙブロッタなどの極
めて正確な送り精度を要求される分野にも適用できる。

「実施例」 第１図には、本発明の高摩擦ローラの製造工程の一実施
例が示されている。

まず、同図（ａ）に示すように、鋳造、圧延成形、円柱
の孔あけなどの方法で金属の円筒体１を形成する。この
円筒体ｌは、軸心に対して正確な円周精度が得られるよ
うに内周面及び外周面を切削・研磨加工する。なお、円
筒体１の金属としては、耐摩耗性に優れ、錆などが付着
しない材質、例えばステンレスなどが好ましく採用され
る。この実施例では、ＳＵＳ　３０４を用いた。円筒体
ｌの軸心の孔は図示しない回転軸等が挿通されるもので
あり、外周面２は紙、ベルトなどに接触する摩擦面をな
る。

次に、同図（ｂｌ　に示すように、円筒体１の外周面２
にマスクキング用の樹脂をドット状にスクリーン印刷す
る。スクリーン印刷は、公知のスクリーン印刷機を用い
て、例えば次のようにして行なわれる。

まず、円筒体１の孔に回転軸６を挿入して固定し、円筒
体１をシルクスクリーン７の下面に当接して配置する。

このシルクスクリーン７には多数の微細なドット孔８が
形成されている。シルクスクリーン７の上面には、ドク
ターブレード９が配置されており、ドクターブレード９
とシルクスク９ リーン７との接触面には、マスキング用の樹脂５が所定
量塗布されている。マスキング用の樹脂５としては、エ
ッチング液に対して耐食性を有するちのであればいずれ
も使用でき、例えばエボキシ樹脂などが好適である。こ
の状態で、回転軸６と共に円筒体１を図中矢印Ａで示す
ように回転させ、また、シルクスクリーン７を図中矢印
Ｂで示すように移動させる。この場合、円筒体１の周速
度とシルクスクリーン７の移動速度とを同一にすること
が好ましい。シルクスクリーン７の上面に塗布された樹
脂５は、ドクターブレード９によって圧接され、シルク
スクリーン７のドット孔８を通して、円筒体１の外周面
２にドット状に塗布される。

同図ｉｃ）は、こうして円筒体ｌの外周面２に樹脂５が
ドッ１〜状に塗布された状態を示している。

なお、ドットの配列は、千鳥状、碁盤口状などの各種の
配列が採用できる。また、ドッ１−の平面形状は、凸部
の形状を決定するものであり、この実施例では、円形を
採用しているが、その他の各種１０ 形状としてもよい。

次に、同図ｆｄｌ　に示すように、円筒体ｌをエッチン
グ液１２に浸漬してエッチング処理する。この場合、本
発明では、円筒体ｌを導線１５によって金属極１６と接
続する。金属極ｌ６は、円筒体ｌの金属よりも電位の高
い金属が採用される。この実施例の場合，円筒体ｌとし
てＳＵＳ　３０４を用いたので、金属極１６としては銅
（Ｃｕ）を用いた。そして、円筒体１と金属極１６とを
一緒にエッチング液１２に浸漬してエッチングを行なっ
た。なお、エッチング液１２としては、塩酸、硫酸、硝
酸などの酸溶液や、塩化第二鉄水溶液など、公知の各種
のエッチング液が使用できる。この実施例では、水２０
０ｍｌと酸溶液１５０ｍｌを混合したエッチング液に、
銅パウダー１０ｇを加えたものを採用した。このように
、金属極ｌ６を構成する金属の粉末又は金属塩ビを予め
エッチング液１２中に添加することがより好ましい。

こうして、円筒体１と金属極ｌ６を一緒にエッチング液
１２に浸漬すると、電位の低い円筒体ｌ１１ はアノード極となり、電位の高い金属極１６はカソード
極となる。すなわち、円筒体１の金属がイオン化して発
生した電子ｅ−は、導線ｌ５を通って金属極ｌ６に流れ
、エッチング液中の水素イオンＨ＋と結合して水素ガス
を発生する。したがって、水素ガスは、金属極ｌ６の表
面から発生し、円筒体ｌの表面からは発生せず、円筒体
１の表面に付着しているマスキング用の樹脂５を剥離す
ることがなくなる。

同図１ｅｌは、こうしてエッチング処理した円筒体ｌの
表面形状を示している。円筒体１の外周面２における樹
脂５が塗布された部分は、エッチング液１２によって腐
食されず残り、樹脂５が塗布されていない部分４は、エ
ッチング液１２によって腐食される。この結果、樹脂５
が塗布された部分がドット状の凸部３となって残る。こ
の後、適宜手段により樹脂５を剥離して、本発明の高摩
擦ローラを得ることができる。

第２図には、本発明の高摩擦ローラの製造工程の他の実
施例が示されている。

１２ 同図（ａ）又は同図（ｂ）は、前記と同様にして得られ
た金属の円筒体ｌの外周面２を、予め機械的に加工して
，多数の微細な凸部３を形成した状態を示している。同
図（ａｌは、円筒体ｌの外周面２において、周方向及び
軸方向に多数の満４を所定間隔で格子状に機械的に加工
して、多数の微細な凸部３を形成したものである。また
、同図Ｔｂ）は，円筒体ｌの外周面２において、軸方向
に対して斜めの溝４を同じく所定間隔で格子状に機械的
に加工して、多数の微細な凸部３を形成したものである
．この機械的な加工としては、例えば切削加工、転造な
と各種の手段が採用できるが、最も好ましくはローレッ
ト加工が採用される。ローレット加工によれば、多数の
微細な凸部３を作業性よく効率的に形成することができ
る。

同図ｔｃ）に示すように、こうして得られた円筒体ｌの
外周面２には、格子状の溝４と凸部３とが形成されてい
る。しかし、この状態では凸部３がなだらかな山形をな
しており、鋭い立ち上がり角度を有していないため、紙
などに対する十分なグｌ３ リップ力を得ることが困難である。このため、更にエッ
チング処理を施して凸部３の立ち上がり角度を鋭いもの
に加工する。エッチング処理に際し、凸部３の上面にの
みマスキング用の樹脂５を塗布してマスキングする。樹
脂５の塗布は、ゴムローラやスクリーン印刷機などを用
いて行なうことができる。

次に、同図（ｄｌ　に示すように、エッチング液１２に
浸漬してエッチング処理する。この場合、前記実施例と
同様に、円筒体１を導線１５によって金属極ｌ６と接続
し、円筒体ｌと金属極ｌ６とを同時にエッチング液ｌ２
に浸漬することにより、金属極ｌ６の表面で水素ガスを
発生させ、円筒体ｌの表面で水素ガスが発生することを
防止できる。したがって、マスキング用の樹脂５の剥離
を防止し、微細な凸部３を欠損なく均一に形成するがで
きる。

同図Ｔｅｌは、エッチング処理された円筒体ｌの表面形
状が示されている。円筒体ｌの外周面２に予め機械的な
加工によって形成された凸部３は、ｌ　４ エッチング処理の際、樹脂５でマスキングされた上面は
腐食されず、それ以外の部分が腐食されるため、周壁部
分が削られて鋭い立ち上がり角度を有する形状となる。

凸部３がこのように鋭利な形状を成すことにより、紙な
どに対する優れたグリップ力が得られる。エッチング処
理の後、樹脂５を適宜手段によって剥離する。

第３図には、本発明の高摩擦ローラの製造工程の更に他
の実施例が示されている。

同図ｆａ）に示すように、前記と同様な方法で形成され
た金属の円筒体１の外周面２に樹脂５を全面塗布する。

樹脂５の塗布は、前記と同様に、ゴムローラやスクリー
ン印刷機などを用いて行なうことができる。

この後、同図ｆｂ）に示すように、円筒体１の外周面２
を機械的に加工して多数の微細な凸部３を形成する。機
械的な加工方法としては、ｎｉｊ述と同様な方法が採用
できる。この場合、凸部３を形成するために、溝４を形
成する。そのために、前記樹脂５は、溝４を形成すると
きに部分的に除去さ１５ れ、凸部３の上面にのみ残る。このようにして、凸部３
の上面は、樹脂５によってマスキングする。

次に、同図（ｃ）に示す様に、円筒体１をエッチング液
に浸漬してエッチング処理する。このエッチング処理も
、前記実施例と同様に、円筒体１を導線１５によって金
属極１６と接続し、円筒体１と金属極ｌ６とを同時にエ
ッチング液１２に浸漬させて行なう。

こうして、エッチングを行なうと、同図ｆｄｌ　に示す
ように、樹脂５でマスキングされた凸部３の上面は腐食
されず、それ以外の部分が腐食されるため、凸部３の周
壁部分が削られて鋭い立ち上がり角度を有する凸部３が
形成される。エッチング処理の後、樹脂５を適宜手段に
よって剥離し、本発明の高摩擦ローラを得ることができ
る。

第４図には、こうして製造された本発明による高摩擦ロ
ーラの凸部の形成が示されている。ここで、凸部３の径
ａは、２５〜２００μｍ程度が好ましく、２５μｍ未満
ではｉｉ：Ｉ摩耗性が十分に得られなく１６ なるという問題があり、　２００μｍを越えると充分な
グリップ力が得られなくなるという問題がある。また、
凸部３の高さｂは、３０〜２００ＬＬｍ程度が好ましく
、３０μｍ未満では充分なグリップ力が得られず、　２
００μｍを越えると紙に悪影響を与える。更に、凸部３
の配列間隔Ｃは、０．３〜１ｍｍ程度が好ましく、この
範囲を外れると充分なグリップ力が得られなくなる。

第５図には、本発明で得られた高摩擦ローラをｘ−Ｙプ
ロッタの紙送りローラに応用した例が示されている。

高摩擦ローラ３Ｉは、回転軸３２の軸方向に３つ配列さ
れており、これらの高摩擦ローラ３１と対向してゴムロ
ーラ３３が配置されている。

紙３４は、高摩擦ローラ３１とゴムローラ３３とに挟ま
れ、回転軸３２を図示しないモータ等で回転させること
により、紙３４が高摩擦ローラ３ｌによりグリップされ
ながら送り出される。高摩擦ローラ３ｌの表面において
ドット状に形成された凸部が紙３４の繊維に食い込むた
め、紙３４は高ｌ　７ 摩擦ローラ３ｌに確実にグリップされる。したがって、
紙３４の送り量を正確にコントロールすることができる
。

なお、本発明の高摩擦ローラは」二記のような紙送りロ
ーラだけでな＜．ｘ−ｙブロツタ、ロボッ１−、減速機
械などにおける金属ベルト用の高摩擦ブーりとしても利
用することができる。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、エッチングの際
に、円筒体をアノードとし、金属極をカソードとするの
で、円筒体を均一にエッチングすることができる。また
、水素ガスが円筒体の表面で発生することを防止できる
ので、マスキング用の樹脂の剥離を防止できる。その結
果、樹脂が剥離することによる凸部の欠損や形状、大き
さの不揃いが改善され、円筒体の表面に均一で微細な凸
部を欠損なく形成することができる。また、予め正確に
加工した円筒体の表面に直接加工を施して微細な凸部を
形成するので、外径寸法及び同軸度が正確に形成された
粕度の高いロ−ラを得ること１　８ ができる。したがって、この高摩擦ローラは、ＸＹブロ
ックなどの紙送りローラ、金属ベルト用のブーりなどと
して利用することができ、紙やベルトを確実にグリップ
して正確な送りを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高摩擦ローラの製造工程のー実施例を
示す説明図、第２図は本発明の高摩擦ローラの製造工程
の他の実施例を示す説明図、第３図は本発明の高摩擦ロ
ーラの製造工程の更に他の実施例を示す説明図、第４図
は本発明で得られた高摩擦ローラの凸部の形状を示す断
面図、第５図は本発明で得られた高摩擦ローラをＸ−Ｙ
プロッタの紙送りローラに適用した例を示す斜視図、第
６図は円筒体の表面がエッチングされる状態を示す説明
図である。 図中、ｌは円筒体、２は外周面、３は凸部、４は溝、５
は樹脂、７はシルクスクリーン、８はドット状の孔、９
はドクターブレード、１２はエッチング液、１５は導線
、ｌ６は金属極、３１ｌ９ は高摩擦ロ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　内周面及び外周面を正確に加工した金属の円筒
   体を形成し、この円筒体の外周面に樹脂をドット状に塗
   布してマスキングし、この円筒体をエッチング処理して
   外周面に微細な凸部を形成する方法であって、前記エッ
   チング処理の際、円筒体の金属より電位が高い金属極を
   接続して一緒にエッチング液に浸漬することにより、円
   筒体をアノードとし、金属極をカソードとすることを特
   徴とする高摩擦ローラの製造方法。
2. （２）　内周面及び外周面を正確に加工した金属の円筒
   体を成形し、この円筒体の外周面を機械的に加工して多
   数の微細な凸部を形成し、これらの凸部の上面にのみ樹
   脂を塗布してマスキングし、この円筒体をエッチング処
   理して前記凸部を鋭く形成する方法であって、前記エッ
   チング処理の際、円筒体の金属より電位が高い金属極を
   接続して一緒にエッチング液に浸漬することにより、円
   筒体をアノードとし、金属極をカソードとすることを特
   徴とする高摩擦ローラの製造方法。
3. （３）　内周面及び外周面を正確に加工された金属の円
   筒体を形成し、この円筒体の外周面に樹脂を全面塗布し
   、この円筒体の外周面を機械的に加工して、多数の微細
   な凸部を形成すると共に、これらの凸部の上面にのみ前
   記樹脂を残してマスキングし、エッチング処理して前記
   凸部を鋭く形成する方法であって、前記エッチング処理
   の際、円筒体の金属より電位が高い金属極を接続して一
   緒にエッチング液に浸漬することにより、円筒体をアノ
   ードとし、金属極をカソードとすることを特徴とする高
   摩擦ローラの製造方法。